加强红壤退化分区治理,促进东南红壤丘陵区现代高效生态农业发展

本文概述了我国东南丘陵区红壤退化现状、原因和治理意义,总结了30年来不同阶段红壤退化治理的成果,分析了红壤区域进一步发展现代高效生态农业的途径。论文提出针对红壤区域保障粮食安全、保护生态环境和应对全球气候变化的多重目标,在常规化学农业基础上,充分利用区域水热资源优势,融合生态农业、循环农业和智慧农业等模式的科学理念和优势,创新区域现代高效农业的建设原理、关键技术、配套政策法规和管理体系;针对红壤退化的区域特征,开展流域尺度红壤退化的综合治理和适度规模经营,建立红壤流域智慧农业发展模式,促进红壤区域农业现代化。     

红壤丘陵区农林复合生态系统研究与展望

本文针对红壤丘陵区农林复合生态系统存在的问题,分析了红壤农林复合生态系统现状、结构功能与结构演替规律;提出了红壤农林复合生态系统的五级分类系统;初步建立了红壤地区农林复合生态系统评价指标体系框架,并对典型县域复合生态系统进行了评价;在此基础上,提出了红壤丘陵区农林复合生态系统的优化调控措施以及资源持续利用对策,并对该区农林复合生态系统的后继研究进行了展望。     

大凌河流域生态环境脆弱性研究

结合辽宁省大凌河流域不同区域的社会经济与自然环境特征,选取县级行政区作为生态环境质量评价的基本单元,在构建了评价指标体系的基础之上,对该区域的环境脆弱性采用层次分析法进行评价,并采取主成分分析法对相同指标体系下的环境脆弱性驱动力进行分析。研究表明:大凌河流域中度及以上强度脆弱区占整个区域面积的3/4,主要集中在流域东北部区域,而在研究区域的南部和西部的山区其生态环境以轻度和微度脆弱为主;区域内降雨量、地形地貌结构、植被覆盖率、农业发展产业结构体系、土地开垦程度、土壤物理性质等6项驱动力是影响生态环境脆弱性的主要因素。     

中国循环农业评价体系研究进展

循环农业的研究与实践是当前中国农业领域的热点, 如何构建一套合理的循环农业评价体系是促进循环农业发展关键问题之一。本文梳理了近年来中国循环农业评价研究的概况, 重点分析了中国循环农业评价的内容与指标体系、评价方法等。现有循环农业评价研究主要有两类: 一是宏观层面针对国家和地区循环农业发展的综合评价, 从经济与社会发展、资源减量投入、资源循环利用和资源环境安全4个方面构建指标体系评价该区域循环农业所带来的社会、经济和生态效益, 或循环农业的有效性, 此类研究占绝大部分; 另一类是针对工业园区和企业或具体产业模式、农场, 采用系统动力学、能值、生命周期评价等系统分析方法评价不同模式的物质循环与能量流动及其对环境影响, 目前这类研究的内容和方法存在较大差异, 需要进一步探讨和深化。综合分析认为, 要构建评价指标体系, 需要在进一步明确循环农业的内涵和原理的基础上, 选择有针对性的评价指标。不同的循环农业评价指标体系因为其服务的对象及目标不同, 其构成也有所不同。针对评价对象, 在国家、区域层面和园区/企业层面的评价重点应该有所区别, 同时对于微观的循环农业发展模式/技术层面, 其评价的内容和指标也应该区别于宏观层面的评价。有针对性地构建适于不同层面的循环农业评价体系, 才能为制定科学合理循环农业发展规划提供参考。     

农业废弃物资源化利用技术综合评价指标体系与方法

农业废弃物资源化利用技术综合评价是现代农业产地环境保护技术优选和集成的重要内容。为了构建中国农业废弃物资源化利用技术综合评价的指标体系和方法,该文采用文献分析的研究方法,基于自然—经济—社会复合生态系统理论,提出了农业废弃物资源化利用技术综合评价指标体系的构建思路,并建立了一套包括4级37个指标的综合评价指标体系。在论述农业废弃物资源化利用综合评价的实施过程基础上,提出了4层次的农业废弃物资源化利用技术的评价模式,该模式具有全面性、定量与定性相结合的特点。研究结果为评价、筛选、集成和推广农业废弃物资源化利用技术提供方法学依据。     

杭州湾南岸农业环境资源及农业综合开发研究

农业环境资源是农业持续发展的基础,杭州湾南岸农业环境资源的合理开发利用和现代农业的发展直接关系到长江三角洲经济带的发展。通过对杭州湾南岸农业环境资源的评价,探讨了区域农业发展优势,并提出杭州湾南岸农业综合开发利用对策。     

土壤健康指标体系与评价方法研究进展

健康土壤能够保障健康食物生产,维持土壤生态系统多功能性,是农业绿色发展的基础。明确土壤健康现状,系统开展土壤健康诊断是培育健康土壤和提高土壤生产力的基础。然而,以往人们基于单一土壤功能即土壤生产力开展了大量的指标选择和评价工作,忽视了其他土壤功能,评价指标中土壤生物学特性未引起足够重视,对土壤过程的动态监测少。随着对可持续发展的关注以及农业绿色发展的需求,土壤健康指标体系和评价方法正在不断完善。针对不同空间尺度和不同作物体系,建立多目标协同的土壤健康评价体系成为土壤可持续利用的热点和前沿。本文总结了土壤健康指标体系的选择原则,分析了生物学指标在土壤健康评价中的重要性,重点阐述了我国、美国、新西兰等国家土壤健康评价方法以及基于土壤功能和土壤管理等评价方法的进展、优缺点和应用区域,提出了完善土壤健康评价系统的途径。未来需要构建基于区域自然禀赋环境特征的土壤-作物管理大数据平台,发展生物学指标,建立长期和全程动态监测体系,并与快速无损测试技术、智能化信息技术相结合,形成多目标协同、适用于不同区域和作物体系的土壤健康评价方法,通过多主体参与,为农业绿色发展提供重要支撑。     

中国农业绿色发展指标体系的构建与例证

构建指标体系是开展不同尺度农业绿色发展定量分析的基础,可为农业绿色发展的度量评价、系统设计和实现路径探索等科学研究提供方法支撑。本文立足农业和整个食物"生产-加工-消费"系统,以农业绿色发展的科学内涵和实现目标为导向,围绕社会、经济和生态环境3个维度,以"食物生产-加工-消费"全链条为边界,构建了1套适合开展定量研究和评价中国农业绿色发展的指标体系。在收集统计数据和文献资料、计算社会和经济类指标的基础上,引入食物链养分流动模型(NUtrientflowsinFoodchains,Environmente and Resources use, NUFER),实现了对生产、资源与环境类指标的定量计算;此外,本研究还确立了指标选取原则、计算过程和分级标准等。基于该指标体系,采用"自上而下"的研究思路,从全国尺度,通过定量分析氮素,描述了中国农业绿色发展的总体特征,揭示了存在的问题,并探讨了未来的优化策略;从省域尺度,解析了海南省热带岛屿农业绿色发展的特色问题;从县域尺度,分析了河北省各县域农业发展的现状及资源环境代价,为农业绿色发展提供科学支撑和依据;通过对标分析剖析了中国奶业产业发展的差距,探讨了产业挖潜的路径。上述实证研究表明,利用本研究建立的农业绿色发展指标体系与分析模型,能够定量解析不同尺度的农业绿色发展水平和特征,进行农业绿色发展的资源环境代价定量分析;通过对标分析明确产业发展的差距,阐明产业绿色发展的瓶颈问题和限制因素,进而挖掘产业绿色发展的潜力。此外,该指标体系还可用于系统设计农业绿色发展实现路径的研究,为区域农业绿色发展关键技术的开发以及相关政策的制定提供科学支撑。     

基于指标体系的河北省农业循环经济发展评价

在农业循环经济内涵基础上,构建了农业循环经济发展水平的综合评价指标体系,指标体系包括经济与社会发展、资源减量化投入、资源循环再利用及资源环境安全等4个类指标共18个操作化指标.并对河北省1991～2005年农业循环经济发展水平进行评价.结果表明,河北省农业循环经济整体水平逐年上升,主要是由于农业产出水平提高的拉动;农业投入水平是最主要制约因素;资源循环再利用水平多年徘徊不前;农业资源环境安全基本得到了保障.     

黑龙江省农业资源环境分区预警研究

在评价区域农业资源环境基础上预测分析了资源环境变化趋势 ,建立了区域农业资源预警系统 ,给出区域农业资源环境的不良状况预警、负向演化预警和恶化速度预警 ,并提出相应的调控措施。     

高潜水位平原区采煤塌陷地复垦土壤形态发育评价

土壤的形态特征含有丰富的环境信息,是环境变化与生态重建的重要依据,可以推断土壤发育的强弱。矿山复垦土壤为人造新土壤,可能构造出不同的土壤形态,复垦土壤形态特征的研究对复垦土壤生产力的提高和复垦技术的革新具有重要意义。该文以高潜水位平原区采煤塌陷地复垦土壤为研究对象,探讨定量评价复垦土壤形态发育状况。研究采用实地调查和室内分析相结合的方法,依据中国土壤系统分类用土壤剖面描述标准,构建了复垦土壤形态发育评价体系,进行土壤形态定量评价。结果表明,形态发育指数HI(土层发育指数)和WPDI(土壤权重剖面发育指数)能够较好的反映复垦土壤与当地原状土壤的发育程度差异:复垦土壤土层发育指数HI和土壤权重剖面发育指数WPDI平均值分别为0.57、0.56,而当地原状土壤HI和WPDI的平均值为0.68、0.69,表明复垦土壤形态发育程度相对较弱;HI曲线形状异于原状土壤,表层HI高于其他土层,不同复垦方式的WPDI显示的发育程度序列为:充填复垦(外源土)>挖深垫浅>挖深垫浅(泥浆泵)>充填复垦(粉煤灰、煤矸石等);随复垦时间的延长,复垦土壤发育程度呈现增长趋势。     

A decision support system for compaction assessment in agricultural soils

Research was conducted to develop a knowledge-based decision support system to assess the degree of compaction in agricultural soils. The experiments were conducted in a laboratory soil bin at the Asian Institute of Technology in three soils, namely, clay, silty clay loam, and silty loam. The research was likewise aimed to quantify the effect of tire variables (section width, diameter, inflation pressure); soil variables (soil moisture content, initial cone index, initial bulk density); and external variables (travel speed, axle load, number of tire passes) on soil compaction and to develop compaction models for soil compaction assessment. Dimensional analysis technique was used in the development of the compaction models.

The soil compaction models were found to provide good predictions of the bulk density and cone index. Using the compaction models and other secondary data, the decision support system was developed to assess the compaction status of the soil in relation to crop yield. The predictions by the decision support system were validated with actual field data from earlier studies and high correlation was observed. Thus, the output of the decision support system may be able to provide useful recommendations for appropriate soil management practices and solutions to site-specific soil compaction problems.     

安徽省大别山区上舍小流域植被根系与土壤抗冲性研究

 采用标准地调查方法,对大别山区上舍小流域不同植被类型根系,在040 cm土壤深度范围内按照10cm间隔分层采样,室内测定不同径级（<0.5,0.5～1.0,1.0～2.0和2.0～5.0mm）根系生物量和根系长度,同时在各标准地根系相似地段内,采用C.C.索波列抗冲仪,在0～40 cm深度范围内按照10cm间隔分层测定土壤的抗冲性。结果表明:植被根系主要分布在0～40 cm土层内,表土层根量最大,根径<1.0mm的细根在根长上占有绝对优势;同一植被类型表土层土壤抗冲能力大于心土层;植物根系,尤其是根径<1.0mm的细根具有较强的固持土壤功能,细根长、根质量、根密度与土壤抗冲指数之间的相关系数分别为0.817 3、0.715 9和0.6434,可知,细根长是影响土壤抗冲性的关键因子;不同植被类型土壤的抗冲性与土壤非毛管孔隙度具有很高的相关性,表明森林植被的固土功能是通过根系改善土壤的物理性质,创造具有抗冲能力的生物土壤复合体结构实现的。     

水土保持技术服务信用评价的指标体系构建——以水土保持方案编制技术服务为例

[目的]规范水土保持技术服务市场行为,为中国水土保持方案编制技术服务信用评价工作的开展提供技术支持。[方法]在借鉴相关行业信用评价体系和理论分析的基础上,以水土保持方案编制技术服务为例,采用查阅相关文献资料、咨询专家和实地走访调研的方法。[结果]按照指标筛选原则和流程确定了7个Ⅰ级评价指标,21个Ⅱ级指标和47个Ⅲ级指标,形成了较为完善的水土保持方案编制技术服务信用评价指标体系。采用权值因子判断表法和层次分析法,分别确定了Ⅰ级指标的权重。[结论]本文构建指标体系中各个指标和权重是根据专家意见和实地走访调研的基础上进行遴选和确定的,具有较强的现实基础,可加快和推进中国水土保持技术服务信用评价工作的开展。     

基于不同标准的郑州市农产品产地土壤环境质量评价

以郑州市耕地土壤为例,对其表层重金属Pb、Cr、Cd、Hg、As含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,分别根据有机农业生产基地环境质量标准、绿色食品产地环境质量标准、无公害食品蔬菜产地环境条件标准进行了评价,同时应用克里格插值方法进行空间特征分析.结果表明,研究区表层土壤重金属变异程度由大到小为:Hg、Cr、Pb、As、Cd;全区土壤环境质量完全满足无公害蔬菜产地环境条件的要求,北部和东南部大部分满足绿色食品产地环境质量的要求,而仅约半数的土壤适宜发展有机农业生产.可为农业生产发展规划和相关管理部门提供科学依据和辅助决策.     

能量指数法在黑龙江干旱监测中的适用性研究

基于MODIS产品资料,结合土壤墒情实测数据,就能量指数法在黑龙江省农业干旱遥感监测中的适用性展开研究。结果表明:能量指数法的监测效果明显优于热惯量法和植被供水指数法,同时该方法还解决了其他方法不能连续监测土壤含水量的问题,适用于各种植被覆盖条件下以及各种土层深度的干旱监测。同时,运用多年资料分时、分层建立了基于能量指数法的土壤水分反演模型,模型的拟合效果在50cm深度时最好,20cm深度次之,10cm深度稍差。此外,模型在2009年黑龙江省干旱监测应用中的效果表明,反演结果与实际情况基本一致,能较好地反映黑龙江省旱情的空间分布和发展过程。     

秦岭生态功能区水土保持治理效益评价

根据陕西省秦岭生态功能区近十年水土流失与治理资料,选取了合理的评价指标,建立了一套较适用的水土保持治理措施评价指标体系。采用层次分析法、灰色聚类分析法和Topsis法相结合,对秦岭生态功能区水土保持治理效益进行了综合分析与评价。结果表明:秦岭生态功能区坝地面积、治理面积和水土保持林面积是评价指标体系中的主要影响因子;该地区水土保持治理效益整体呈增长趋势,各项措施已经开始发挥功效,生态效益逐步向良性发展,区域生态功能逐渐改善。该评价方法有利于秦岭生态功能区水土保持的综合管理与宏观调控,可为区域水土保持措施有效开展提供理论依据。     

基于集对分析模型的水土保持工程效益后评价研究

[目的]建立一个科学合理的水土保持效益后评价指标体系对水土保持工程进行效益评价,为小流域的生态治理提供科学后评估依据。[方法]综合分析小流域水土保持工程特性和影响水土保持工程效益的关键因素,识别和选取水土保持工程效益后评价的13项关键指标,建立小流域工程效益后评价指标体系,运用层次分析法和熵值法改进评价指标的权重,结合评价指标数据和指标评价标准应用改进的集对分析模型开展工程效益后评价研究。[结果]改进的集对分析模型结果表明,评价指标体系中水保效益、生态效益、社会效益,流域水土保持工程效益评价总体处于2级水平,流域治理的成效显著、可供开发的空间和潜力较大。[结论]该方法是一种有效地针对小流域的水土保持工程效益评价的新方法。在构建水土保持工程效益后评价指标体系的基础上,将该方法运用到水土保持工程效益后评价中,基本达到了预期的研究目的。     

质量指数表征模拟降雨下土壤坡面养分的流失特性

通过室内自动模拟降雨系统,设置模拟降雨试验,运用土壤单质量指数(SSQI)和土壤综合质量指数(SSCI),研究了模拟降雨对3种类型土壤(棕壤、褐土与红壤)坡面养分流失及土壤质量变化的影响。结果显示:降雨造成了3种类型土壤坡面不同程度的氮素流失,土壤全氮指数均有所降低,并以坡下部降低最多;表下层坡面土壤全氮指数以棕壤降低最多,分别为褐土的1.33倍和1.79倍、红壤的9.28倍和3.45倍。降雨均提高了3种类型土壤坡面有效磷的含量,有效磷指数除棕壤下层坡面降低了3.98%外,其余土壤坡面升高了4.00%~47.73%,并以红壤表下层坡面的升高幅度最大。模拟降雨下,土壤速效钾含量变化受土壤类型影响较大,3种类型土壤中,红壤坡面的速效钾指数有较大幅度升高,褐土坡面降雨前后基本持平,而棕壤坡面有小幅降低。模拟降雨后,棕壤与褐土表下层坡面综合指数分别降低了33.62%、35.34%与22.53%、11.73%,而红壤反而升高了18.93%与7.00%。     

区域土壤主要功能评价研究——以郑州市为例

该文在MAPGIS技术支持下,以郑州市为例,依据"活动—性质—功能"的土壤功能分析框架,构建了土壤的生产功能、缓冲与过滤功能评价指标体系,并采用了层析分析法与指数和法对其进行评价,实现了土壤功能从定性到定量的评价,评价结果显示郑州市土壤的生产功能大体处于中等水平,但有进一步恶化的趋势,土壤缓冲与过滤能力较强,同时将其分别与农用地自然等分等成果、以绿色蔬菜产地土壤环境质量为标准的土壤环境质量评价成果进行比较分析,结果分布趋势较为一致,真实的反映了郑州市的实际情况。可为农业生产发展规划、城市建设发展和相关管理部门提供参考与决策依据。